6-1 物质性质探究实验【上好课】2026年高考化学培优微突破系列

6-1 物质性质探究实验 · 以真实实验情境为载体：题目通常围绕一个化学实验或探究过程展开，提供实验步骤、现象、数据等情境。 · 综合性强：融合了实验操作、现象分析、物质推断、化学计算、反应原理等多个方面。 · 逻辑推理要求高：要求学生根据实验现象和数据，结合化学原理进行推断和解释。 · 强调证据意识：要求学生在答题中体现“证据—推理—结论”的科学思维。 · 常见设问形式：包括： · 实验现象解释 · 反应方程式书写 · 实验操作目的分析 · 产物推断与验证 · 实验设计评价与改进 · 考查的核心知识： · 元素化合物性质（如金属、卤素、硫、铁、铜等） · 氧化还原反应原理与规律 · 化学平衡与离子反应 · 实验基本操作与设计 · 物质检验与推断方法 · 考查的能力维度： · 信息提取与整合能力：从文字、图表中提取关键信息。 · 实验分析与推理能力：根据现象推断物质、解释原因。 · 化学用语表达能力：规范书写方程式、离子方程式。 · 科学探究能力：设计实验验证假设，评价实验方案。 · 逻辑思维能力：建立“现象—原理—结论”的逻辑链条。 考查方式： · 以实验为载体，设问层层递进 · 常设置“异常现象”，考查学生分析异常原因的能力 · 结合新信息（资料卡片），考查学生知识迁移能力 阶段一：信息处理与情境构建（审题阶段） 步骤1：通读全文，明确实验目的 · 快速浏览全题，把握实验的核心目标（如“探究Fe³⁺的还原产物”“验证SO₂与Ag⁺的反应机制”）。 · 在题干中划出实验目的句，明确“要解决什么问题”。 步骤2：提取关键信息，建立“实验档案” · 用表格或符号标记： · 试剂与浓度（如0.1 mol/L FeCl₃） · 操作步骤与顺序（如“先加A后加热”） · 实验现象（颜色、沉淀、气体、温度变化等） · 异常或对比点（如“实验Ⅰ无沉淀，实验Ⅱ有沉淀”） · 所给资料（如物质性质、平衡常数等） 阶段二：原理对接与假设形成（分析阶段） 步骤3：关联化学原理，预测可能反应 · 根据试剂和条件，联想可能发生的化学反应类型（氧化还原、复分解、水解、配位等）。 · 初步预测产物，建立“试剂 → 可能反应 → 可能产物”的逻辑链。 步骤4：构建“变量－现象－结论”对应表 · 对于对比实验，列出： 实验编号 变量控制 观察现象 初步推断 实验Ⅰ 条件A 现象X 推测1 实验Ⅱ 条件B 现象Y 推测2 阶段三：逻辑推理与验证分析（推理阶段） 步骤5：基于现象进行正向推理 · 从实验现象出发，运用化学原理进行解释。 · 如“出现蓝色沉淀 → 可能含Cu²⁺” · 如“溶液变红 → 可能含Fe³⁺” · 注意现象与结论之间的证据链是否完整。 步骤6：进行逆向检验与假设排除 · 对于多个可能性（如“产物是A还是B？”），采用假设检验法： · 若为A，则应出现某现象； · 若实际未出现，则排除A。 · 注意利用题目所给资料进行验证。 步骤7：设计或评价验证实验 · 若题目要求设计实验验证，遵循“单一变量、可操作、可观察”原则。 · 若题目给出验证实验，评价其合理性与完整性。 阶段四：规范表达与结论归纳（作答阶段） 步骤8：规范书写，分点作答 · 化学用语规范（如“Cu₂O”不能写成“Cu2O”）。 · 方程式配平、注明条件与状态。 · 解释类题目使用“因为…所以…”句式，体现因果逻辑。 步骤9：归纳结论，呼应实验目的 · 最终结论应回归实验目的，表达完整。 · 如有多个结论，按逻辑顺序排列。 1. 常见物质颜色与状态 · Cu₂O（砖红色）、CuO（黑色）、Cu(OH)₂（蓝色） · Fe³⁺（棕黄色）、Fe²⁺（浅绿色）、Fe(OH)₃（红褐色） · I₂（紫黑色，溶于CCl₄呈紫色） · S（黄色）、CuS（黑色）、Ag₂SO₃（白色）、Ag₂SO₄（白色） 2. 重要反应原理 · 葡萄糖还原Cu(OH)₂生成Cu₂O · Fe³⁺的水解与沉淀 · I₂与I⁻的络合：I₂ + I⁻ ⇌ I₃⁻ · SO₂的还原性与酸性 · 金属活动性顺序与置换反应 3. 实验操作与目的 · 加入酸除去过量金属 · 使用有机溶剂萃取 · 控制pH沉淀金属离子 · 离心分离操作 4. 氧化还原反应规律 · 氧化性、还原性强弱比较 · 价态变化与产物推断 · 可逆反应的特征 错误类型 典型表现 防范建议 忽略实验条件 未注意温度、浓度、pH、试剂顺序等 审题时圈出所有条件关键词 混淆物质性质 如 Cu⁺ 与 Cu²⁺、Fe²⁺ 与 Fe³⁺ 性质混淆 建立“价态—颜色—性质”对应表 忽视副反应/干扰 未考虑空气中 O₂、CO₂ 的影响 注意“隔绝空气”“惰性气氛”等提示 方程式书写不规范 未配平、遗漏状态、写错产物 养成检查习惯，尤其注意氧化还原配平 推理逻辑跳跃 直接从现象跳到结论，缺少中间推理 使用“因为…所以…”句式构建推理链 【典例】 【审题】 1．（2025·湖北·高考真题）某小组在探究的还原产物组成及其形态过程中，观察到的实验现象与理论预测有差异。根据实验描述，回答下列问题： （1）向溶液加入5滴溶液，振荡后加入葡萄糖溶液，加热。 ①反应产生的砖红色沉淀为 (写化学式)，葡萄糖表现出 (填“氧化”或“还原”)性。 ②操作时，没有加入葡萄糖溶液就加热，有黑色沉淀生成。用化学反应方程式说明该沉淀产生的原因： 。 （2）向溶液中加入粉使蓝色完全褪去，再加入盐酸并加热至溶液中无气泡产生为止。过滤得固体，洗涤并真空干燥。 ①加入盐酸的目的是 ②同学甲一次性加入粉，得到红棕色固体，其组成是 (填标号)。 a．    b．包裹    c．    d．和 ③同学乙搅拌下分批加入粉，得到黑色粉末X。分析结果表明，X中不含和。关于X的组成提出了三种可能性：Ⅰ ；Ⅱ 和；Ⅲ ，开展了下面2个探究实验： 由实验结果可知，X的组成是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。从物质形态角度分析，X为黑色的原因是 。 步骤一：通读实验，明确主题 · 实验围绕“Cu²⁺ 还原产物的探究”展开，涉及葡萄糖还原性、锌粉还原 Cu²⁺ 等。 步骤二：提取关键信息 （1）①：葡萄糖 + 新制 Cu(OH)₂ → 砖红色沉淀 → Cu₂O，体现还原性。 （1）②：未加葡萄糖加热 → 黑色沉淀 → CuO，写出分解反应。 （2）①：加盐酸 → 除过量 Zn。 （2）②：红棕色固体 → 可能是 Cu 包裹 Zn。 （2）③：黑色粉末 X → 实验验证组成。 步骤三：联系知识 · 葡萄糖含醛基，可还原 Cu(OH)₂ 成 Cu₂O。 · Zn 还原 Cu²⁺ 可能生成 Cu 或 Cu₂O，过量的 Zn 可被 HCl 除去。 · 黑色固体可能是纳米 Cu 粉（光学吸收导致黑色）。 步骤四：逐步推理作答 · 按问题顺序作答，注意书写规范，如“Cu₂O”“Zn + 2H⁺ → Zn²⁺ + H₂↑”。 1．（2024·北京·高考真题）某小组同学向的的溶液中分别加入过量的粉、粉和粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。 （1）理论分析 依据金属活动性顺序，中可将还原为的金属是 。 （2）实验验证 实验 金属 操作、现象及产物 I 过量 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到单质 Ⅱ 过量 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液为3~4，取出固体，固体中未检测到单质 Ⅲ 过量 有大量气泡产生，反应剧烈，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液为3~4时，取出固体，固体中检测到单质 ①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加溶液，证明都有生成，依据的现象是 。 ②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因 。 ③对实验Ⅱ未检测到单质进行分析及探究。 i．a．甲认为实验Ⅱ中，当、浓度较大时，即使与反应置换出少量，也会被、消耗。写出与、反应的离子方程式 。 b．乙认为在为3~4的溶液中即便生成也会被消耗。设计实验 (填实验操作和现象)。 证实了此条件下可忽略对的消耗。 c．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在粉上，阻碍了与的反应。实验证实了粉被包裹。 ii．查阅资料：开始沉淀的约为1.2，完全沉淀的约为3。 结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制， (填实验操作和现象)，待为3~4时，取出固体，固体中检测到单质。 （3）对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到单质的原因 。 2．（2023·北京·高考真题）资料显示，可以将氧化为。某小组同学设计实验探究被氧化的产物及铜元素的价态。 已知：易溶于溶液，发生反应(红棕色)；和氧化性几乎相同。 I.将等体积的溶液加入到铜粉和的固体混合物中，振荡。 实验记录如下： 实验现象 实验Ⅰ 极少量溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色 实验Ⅱ 部分溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色 实验Ⅲ 完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液为深红棕色 （1）初始阶段，被氧化的反应速率：实验Ⅰ (填“>”“<”或“=”)实验Ⅱ。 （2）实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有(蓝色)或(无色)，进行以下实验探究： 步骤a．取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入，多次萃取、分液。 步骤b．取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。 ⅰ．步骤a的目的是 。 ⅱ．查阅资料，，(无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤的溶液中发生的变化： 。 （3）结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是 。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓溶液， (填实验现象)，观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是 。 （4）上述实验结果，仅将氧化为价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了能将氧化为。装置如图所示，分别是 。 （5）运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中被氧化的产物中价态不同的原因： 。 3．（2020·北京·高考真题）探究Na2SO3固体的热分解产物。 资料：①4Na2SO3Na2S+3Na2SO4②Na2S能与S反应生成Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S。③BaS易溶于水。 隔绝空气条件下，加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A，过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液，放置得无色溶液B。 （1）检验分解产物Na2S：取少量溶液B，向其中滴加CuSO4溶液，产生黑色沉淀，证实有S2-。反应的离子方程式是 。 （2）检验分解产物Na2SO4：取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分离)后， (填操作和现象)，可证实分解产物中含有SO。 （3）探究（2）中S的来源。 来源1：固体A中有未分解的Na2SO3，在酸性条件下与Na2S反应生成S。 来源2：溶液B中有Na2Sx，加酸反应生成S。 针对来源1进行如图实验： ①实验可证实来源1不成立。实验证据是 。 ②不能用盐酸代替硫酸的原因是 。 ③写出来源2产生S的反应的离子方程式： 。 （4）实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S，Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性： 。 4．（2019·北京·高考真题）化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。 （1）实验一：用如下装置（夹持、加热仪器略）制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。 ①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是 。 ②试剂a是 。 （2）对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为 、Ag2SO4或两者混合物。（资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水） 实验二：验证B的成分 ①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式： 。 ②加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3，进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是 。 （3）根据沉淀F的存在，推测的产生有两个途径： 途径1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。 途径2：实验二中，被氧化为进入D。 实验三：探究的产生途径 ①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有 ：取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由： 。 ②实验三的结论： 。 （4）实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是 。 （5）根据物质性质分析，SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有Ag和生成。 （6）根据上述实验所得结论： 。 5．（2016·全国II卷·高考真题）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题： （1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2液中需加入少量铁屑，其目的是 。 （2）甲组同学取2mlFeCl2溶液。加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 。 （3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5ml煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是 。 （4）丙组同学取10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验： ①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色； ②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀： ③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。 实验②检验的离子是 (填离子符号)；实验①和③说明：在I-过量的情况下，溶液中仍含有 (填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为 。 （5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为 ；一段时间后。溶液中有气泡出现，并放热。随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是 ；生成沉淀的原因是 (用平衡移动原理解释)。 9 / 9 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 6-1 物质性质探究实验 · 以真实实验情境为载体：题目通常围绕一个化学实验或探究过程展开，提供实验步骤、现象、数据等情境。 · 综合性强：融合了实验操作、现象分析、物质推断、化学计算、反应原理等多个方面。 · 逻辑推理要求高：要求学生根据实验现象和数据，结合化学原理进行推断和解释。 · 强调证据意识：要求学生在答题中体现“证据—推理—结论”的科学思维。 · 常见设问形式：包括： · 实验现象解释 · 反应方程式书写 · 实验操作目的分析 · 产物推断与验证 · 实验设计评价与改进 · 考查的核心知识： · 元素化合物性质（如金属、卤素、硫、铁、铜等） · 氧化还原反应原理与规律 · 化学平衡与离子反应 · 实验基本操作与设计 · 物质检验与推断方法 · 考查的能力维度： · 信息提取与整合能力：从文字、图表中提取关键信息。 · 实验分析与推理能力：根据现象推断物质、解释原因。 · 化学用语表达能力：规范书写方程式、离子方程式。 · 科学探究能力：设计实验验证假设，评价实验方案。 · 逻辑思维能力：建立“现象—原理—结论”的逻辑链条。 考查方式： · 以实验为载体，设问层层递进 · 常设置“异常现象”，考查学生分析异常原因的能力 · 结合新信息（资料卡片），考查学生知识迁移能力 阶段一：信息处理与情境构建（审题阶段） 步骤1：通读全文，明确实验目的 · 快速浏览全题，把握实验的核心目标（如“探究Fe³⁺的还原产物”“验证SO₂与Ag⁺的反应机制”）。 · 在题干中划出实验目的句，明确“要解决什么问题”。 步骤2：提取关键信息，建立“实验档案” · 用表格或符号标记： · 试剂与浓度（如0.1 mol/L FeCl₃） · 操作步骤与顺序（如“先加A后加热”） · 实验现象（颜色、沉淀、气体、温度变化等） · 异常或对比点（如“实验Ⅰ无沉淀，实验Ⅱ有沉淀”） · 所给资料（如物质性质、平衡常数等） 阶段二：原理对接与假设形成（分析阶段） 步骤3：关联化学原理，预测可能反应 · 根据试剂和条件，联想可能发生的化学反应类型（氧化还原、复分解、水解、配位等）。 · 初步预测产物，建立“试剂 → 可能反应 → 可能产物”的逻辑链。 步骤4：构建“变量－现象－结论”对应表 · 对于对比实验，列出： 实验编号 变量控制 观察现象 初步推断 实验Ⅰ 条件A 现象X 推测1 实验Ⅱ 条件B 现象Y 推测2 阶段三：逻辑推理与验证分析（推理阶段） 步骤5：基于现象进行正向推理 · 从实验现象出发，运用化学原理进行解释。 · 如“出现蓝色沉淀 → 可能含Cu²⁺” · 如“溶液变红 → 可能含Fe³⁺” · 注意现象与结论之间的证据链是否完整。 步骤6：进行逆向检验与假设排除 · 对于多个可能性（如“产物是A还是B？”），采用假设检验法： · 若为A，则应出现某现象； · 若实际未出现，则排除A。 · 注意利用题目所给资料进行验证。 步骤7：设计或评价验证实验 · 若题目要求设计实验验证，遵循“单一变量、可操作、可观察”原则。 · 若题目给出验证实验，评价其合理性与完整性。 阶段四：规范表达与结论归纳（作答阶段） 步骤8：规范书写，分点作答 · 化学用语规范（如“Cu₂O”不能写成“Cu2O”）。 · 方程式配平、注明条件与状态。 · 解释类题目使用“因为…所以…”句式，体现因果逻辑。 步骤9：归纳结论，呼应实验目的 · 最终结论应回归实验目的，表达完整。 · 如有多个结论，按逻辑顺序排列。 1. 常见物质颜色与状态 · Cu₂O（砖红色）、CuO（黑色）、Cu(OH)₂（蓝色） · Fe³⁺（棕黄色）、Fe²⁺（浅绿色）、Fe(OH)₃（红褐色） · I₂（紫黑色，溶于CCl₄呈紫色） · S（黄色）、CuS（黑色）、Ag₂SO₃（白色）、Ag₂SO₄（白色） 2. 重要反应原理 · 葡萄糖还原Cu(OH)₂生成Cu₂O · Fe³⁺的水解与沉淀 · I₂与I⁻的络合：I₂ + I⁻ ⇌ I₃⁻ · SO₂的还原性与酸性 · 金属活动性顺序与置换反应 3. 实验操作与目的 · 加入酸除去过量金属 · 使用有机溶剂萃取 · 控制pH沉淀金属离子 · 离心分离操作 4. 氧化还原反应规律 · 氧化性、还原性强弱比较 · 价态变化与产物推断 · 可逆反应的特征 错误类型 典型表现 防范建议 忽略实验条件 未注意温度、浓度、pH、试剂顺序等 审题时圈出所有条件关键词 混淆物质性质 如 Cu⁺ 与 Cu²⁺、Fe²⁺ 与 Fe³⁺ 性质混淆 建立“价态—颜色—性质”对应表 忽视副反应/干扰 未考虑空气中 O₂、CO₂ 的影响 注意“隔绝空气”“惰性气氛”等提示 方程式书写不规范 未配平、遗漏状态、写错产物 养成检查习惯，尤其注意氧化还原配平 推理逻辑跳跃 直接从现象跳到结论，缺少中间推理 使用“因为…所以…”句式构建推理链 【典例】 【审题】 1．（2025·湖北·高考真题）某小组在探究的还原产物组成及其形态过程中，观察到的实验现象与理论预测有差异。根据实验描述，回答下列问题： （1）向溶液加入5滴溶液，振荡后加入葡萄糖溶液，加热。 ①反应产生的砖红色沉淀为 (写化学式)，葡萄糖表现出 (填“氧化”或“还原”)性。 ②操作时，没有加入葡萄糖溶液就加热，有黑色沉淀生成。用化学反应方程式说明该沉淀产生的原因： 。 （2）向溶液中加入粉使蓝色完全褪去，再加入盐酸并加热至溶液中无气泡产生为止。过滤得固体，洗涤并真空干燥。 ①加入盐酸的目的是 ②同学甲一次性加入粉，得到红棕色固体，其组成是 (填标号)。 a．    b．包裹    c．    d．和 ③同学乙搅拌下分批加入粉，得到黑色粉末X。分析结果表明，X中不含和。关于X的组成提出了三种可能性：Ⅰ ；Ⅱ 和；Ⅲ ，开展了下面2个探究实验： 由实验结果可知，X的组成是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。从物质形态角度分析，X为黑色的原因是 。 【答案】（1） Cu2O 还原 （2） 除去过量的锌粉 b Ⅲ 光线进入后被多次反射吸收，所以呈黑色 【解析】（1）向溶液加入5滴溶液，制得新制氢氧化铜悬浊液，振荡后加入葡萄糖溶液，加热，新制氢氧化铜悬浊液和葡萄糖中的醛基反应； （2）向溶液中加入粉使蓝色完全褪去，Cu2+全部被还原，再加入盐酸并加热至溶液中无气泡产生为止，过量的Zn粉全部转化为Zn2+，过滤得固体，洗涤并真空干燥，该固体是Cu2+的还原产物，可能含Cu、Cu2O等。 【解析】（1）①向溶液加入5滴溶液制得新制氢氧化铜悬浊液，振荡后加入葡萄糖溶液，加热，新制氢氧化铜悬浊液与葡萄糖中的醛基反应产生的砖红色沉淀为Cu2O，Cu被葡萄糖从+2价还原为+1价，葡萄糖表现出还原性； ②操作时，没有加入葡萄糖溶液就加热，有黑色沉淀生成，该黑色沉淀为CuO，用化学反应方程式说明该沉淀产生的原因：； （2）①由题干加入盐酸并加热至溶液中无气泡产生为止可知加入盐酸的作用是除去过量的锌粉； ②先加Zn粉、后加盐酸，得到固体为红棕色，则一定有Cu(Cu2O和HCl发生歧化反应生成Cu)，20mL 0.5mol/LCuSO4中n(Cu2+)=0.5mol/L×20mL=0.01mol，Cu的最大物质的量为0.01mol，质量为0.64g，生成Cu2O的最大质量为0.72g，实际固体质量为0.78g： a．若只有Cu，则固体质量应小于等于0.64g，a不符题意； b．若是Cu包裹Zn，则0.64＜固体质量＜1.18g，b符合题意； c．若是CuO，则不可能为红棕色，c不符题意； d．若是Cu和Cu2O，固体质量应介于0.64g—0.72g之间，d不符题意； 选b； ③实验1得到的溶液呈无色，说明一定无CuO，那么X的组成只能是Cu，选Ⅲ；从物质形态角度分析，X为黑色的原因是金属固体Cu呈粉末状时，光线进入后被多次反射吸收，所以呈黑色。 步骤一：通读实验，明确主题 · 实验围绕“Cu²⁺ 还原产物的探究”展开，涉及葡萄糖还原性、锌粉还原 Cu²⁺ 等。 步骤二：提取关键信息 （1）①：葡萄糖 + 新制 Cu(OH)₂ → 砖红色沉淀 → Cu₂O，体现还原性。 （1）②：未加葡萄糖加热 → 黑色沉淀 → CuO，写出分解反应。 （2）①：加盐酸 → 除过量 Zn。 （2）②：红棕色固体 → 可能是 Cu 包裹 Zn。 （2）③：黑色粉末 X → 实验验证组成。 步骤三：联系知识 · 葡萄糖含醛基，可还原 Cu(OH)₂ 成 Cu₂O。 · Zn 还原 Cu²⁺ 可能生成 Cu 或 Cu₂O，过量的 Zn 可被 HCl 除去。 · 黑色固体可能是纳米 Cu 粉（光学吸收导致黑色）。 步骤四：逐步推理作答 · 按问题顺序作答，注意书写规范，如“Cu₂O”“Zn + 2H⁺ → Zn²⁺ + H₂↑”。 1．（2024·北京·高考真题）某小组同学向的的溶液中分别加入过量的粉、粉和粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。 （1）理论分析 依据金属活动性顺序，中可将还原为的金属是 。 （2）实验验证 实验 金属 操作、现象及产物 I 过量 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到单质 Ⅱ 过量 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液为3~4，取出固体，固体中未检测到单质 Ⅲ 过量 有大量气泡产生，反应剧烈，逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液为3~4时，取出固体，固体中检测到单质 ①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加溶液，证明都有生成，依据的现象是 。 ②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因 。 ③对实验Ⅱ未检测到单质进行分析及探究。 i．a．甲认为实验Ⅱ中，当、浓度较大时，即使与反应置换出少量，也会被、消耗。写出与、反应的离子方程式 。 b．乙认为在为3~4的溶液中即便生成也会被消耗。设计实验 (填实验操作和现象)。 证实了此条件下可忽略对的消耗。 c．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在粉上，阻碍了与的反应。实验证实了粉被包裹。 ii．查阅资料：开始沉淀的约为1.2，完全沉淀的约为3。 结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制， (填实验操作和现象)，待为3~4时，取出固体，固体中检测到单质。 （3）对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到单质的原因 。 【答案】（1） （2） 产生蓝色沉淀 在溶液中存在反应，或会与反应，溶液中c(H+)减小，使水解平衡正向移动 、 取实验Ⅱ中为3~4的上层清液，加入少量铁粉，观察到铁粉表面几乎不产生气泡 观察到红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生，待溶液颜色褪去（或变浅），停止加盐酸 （3）金属Mg具有较强的活泼性，Mg的反应中产生大量气泡，阻止包裹的形成；pH约3~4时可忽略H+对铁的消耗 【解析】实验Ⅰ中，加入过量的Cu，Cu与Fe3+发生反应，一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe单质；实验Ⅱ中，加入过量的Zn，发生反应，有气泡产生，pH逐渐增大，使得Fe3+转化为红褐色沉淀，固体中未检测到Fe单质，原因可能是的干扰以及沉淀对锌粉的包裹；实验Ⅲ中，加入过量Mg，发生反应，由于Mg很活泼，该反应非常剧烈，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质，对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。 （1）在金属活动性顺序表中，排在之前，排在之后，因此可将还原为； （2）①与会生成蓝色的沉淀； ②在溶液中存在反应，加入的或会与反应，溶液中c(H+)减小，促进水解平衡正向移动，有红褐色沉淀生成； ③i．a．Fe与Fe3+、H+反应的离子方程式为、； b．要证实在pH为3~4的溶液中可忽略H+对Fe的消耗，可取实验Ⅱ中为3~4的上层清液，加入少量铁粉，观察到铁粉表面几乎不产生气泡； ⅱ．结合a，b和c可知，实验Ⅱ未检测到单质的原因可能是的干扰以及沉淀对锌粉的包裹，因此可控制反应条件，在未生成沉淀时将还原，即可排除两个干扰因素，具体操作为：重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制pH<1.2，观察到红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生，待溶液颜色褪去（或变浅），停止加入盐酸，待pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质； （3）对比实验Ⅱ和Ⅲ，金属Mg具有较强的活泼性，Mg的反应中产生大量气泡，阻止包裹的形成；pH约3~4时可忽略H+对铁的消耗，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。 2．（2023·北京·高考真题）资料显示，可以将氧化为。某小组同学设计实验探究被氧化的产物及铜元素的价态。 已知：易溶于溶液，发生反应(红棕色)；和氧化性几乎相同。 I.将等体积的溶液加入到铜粉和的固体混合物中，振荡。 实验记录如下： 实验现象 实验Ⅰ 极少量溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色 实验Ⅱ 部分溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色 实验Ⅲ 完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液为深红棕色 （1）初始阶段，被氧化的反应速率：实验Ⅰ (填“>”“<”或“=”)实验Ⅱ。 （2）实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有(蓝色)或(无色)，进行以下实验探究： 步骤a．取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入，多次萃取、分液。 步骤b．取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。 ⅰ．步骤a的目的是 。 ⅱ．查阅资料，，(无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤的溶液中发生的变化： 。 （3）结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是 。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓溶液， (填实验现象)，观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是 。 （4）上述实验结果，仅将氧化为价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了能将氧化为。装置如图所示，分别是 。 （5）运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中被氧化的产物中价态不同的原因： 。 【答案】（1）< （2） 除去，防止干扰后续实验 、 （3） 或 白色沉淀逐渐溶解，溶液变为无色 铜与碘的反应为可逆反应(或浓度小未能氧化全部的) （4）铜、含的的溶液 （5）铜与碘反应的体系在原电池装置中，I2将Cu氧化为Cu2+；而在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu以Cu+形式存在，这是由于在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中可以进一步与结合生成沉淀或，浓度减小使得氧化性增强，发生反应和。 【解析】因I2溶解度较小，Cu与I2接触不充分，将转化为可以提高Cu与的接触面积，提高反应速率。加入，平衡逆向移动，I2浓度减小，浓度增加，浓度增加，加入氨水后转化为，被氧化为，故而产生无色溶液变为蓝色溶液的现象。 （1）提高KI浓度，便于提高的浓度，与Cu接触更加充分，Cu与的反应速率加快，故实验Ⅰ<实验Ⅱ； （2）加入，I2浓度减小，平衡逆向移动， 浓度增加，其目的为：除去，防止干扰后续实验。加入浓氨水后转化为，无色的被氧化为蓝色的，方程式为、； （3）结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是或；白色沉淀为CuI，加入浓溶液，CuI与I-反应转化为[CuI2]-，故产生白色沉淀溶解，溶液变为无色，出现红色固体的过程；由于n＞m，铜未完全反应的原因是铜与碘的反应为可逆反应(或浓度小未能氧化全部的)； （4）要验证能将氧化为，需设计原电池负极材料为Cu，b为含的的溶液； （5）含的的溶液铜与碘反应的体系在原电池装置中，将氧化为；而在实验Ⅰ、实验Ⅱ和实验Ⅲ中以形式存在，这是由于在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中可以进一步与结合生成沉淀或，浓度减小使得氧化性增强，发生反应和。 3．（2020·北京·高考真题）探究Na2SO3固体的热分解产物。 资料：①4Na2SO3Na2S+3Na2SO4②Na2S能与S反应生成Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S。③BaS易溶于水。 隔绝空气条件下，加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A，过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液，放置得无色溶液B。 （1）检验分解产物Na2S：取少量溶液B，向其中滴加CuSO4溶液，产生黑色沉淀，证实有S2-。反应的离子方程式是 。 （2）检验分解产物Na2SO4：取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分离)后， (填操作和现象)，可证实分解产物中含有SO。 （3）探究（2）中S的来源。 来源1：固体A中有未分解的Na2SO3，在酸性条件下与Na2S反应生成S。 来源2：溶液B中有Na2Sx，加酸反应生成S。 针对来源1进行如图实验： ①实验可证实来源1不成立。实验证据是 。 ②不能用盐酸代替硫酸的原因是 。 ③写出来源2产生S的反应的离子方程式： 。 （4）实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S，Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性： 。 【答案】 S2-+Cu2+=CuS↓ 滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀， 向溶液2中加入KMnO4溶液，溶液没有褪色 盐酸中Cl元素为-1价，是Cl元素的最低价，具有还原性，会与KMnO4溶液发生氧化还原反应，使KMnO4溶液应该褪色，干扰实验现象和实验结论； Sx2-+2H+=H2S↑+(x-1)S↓ 根据反应4Na2SO3Na2S+3Na2SO4可知，Na2SO3发生歧化反应，其中的S元素化合价即可升高也可降低，能从+4价降为-2价，也应该可以降到0价生成硫单质 【解析】（1）Na2S和CuSO4溶液反应生成硫化铜和硫酸钠，反应的离子方程式是S2-+Cu2+=CuS↓； （2）根据题干资料：Na2S能与S反应生成Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S，取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，说明B溶液中含有Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分离)后，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，可证实分解产物中含有SO； （3）①实验可证实来源1不成立。根据分析，溶液2为H2SO3，向溶液2中加入少量KMnO4溶液，H2SO3具有还原性，酸性条件下KMnO4具有强氧化性，二者混合和后应发生氧化还原反应，KMnO4溶液应该褪色，但得到的仍为紫色，说明溶液B中不含Na2SO3； ②不能用盐酸代替硫酸的原因是盐酸中Cl元素为-1价，是Cl元素的最低价，具有还原性，会与KMnO4溶液发生氧化还原反应，使KMnO4溶液应该褪色，干扰实验现象和实验结论； ③来源2认为溶液B中有Na2Sx，加酸反应生成S，反应的离子方程式：Sx2-+2H+=H2S↑+(x-1)S↓； （4）根据已知资料：4Na2SO3Na2S+3Na2SO4，亚硫酸钠中硫为+4价，硫酸钠中硫为+6价，硫化钠中硫为-2价，根据反应可知Na2SO3发生歧化反应，其中的S元素化合价即可升高也可降低，能从+4价降为-2价，也应该可以降到0价生成硫单质。 4．（2019·北京·高考真题）化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。 （1）实验一：用如下装置（夹持、加热仪器略）制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。 ①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是 。 ②试剂a是 。 （2）对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为 、Ag2SO4或两者混合物。（资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水） 实验二：验证B的成分 ①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式： 。 ②加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3，进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是 。 （3）根据沉淀F的存在，推测的产生有两个途径： 途径1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。 途径2：实验二中，被氧化为进入D。 实验三：探究的产生途径 ①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有 ：取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由： 。 ②实验三的结论： 。 （4）实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是 。 （5）根据物质性质分析，SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有Ag和生成。 （6）根据上述实验所得结论： 。 【答案】 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 浓硫酸或饱和的NaHSO3溶液 Ag2SO3+4NH3•H2O=2 Ag(NH3)2++SO32-+4H2O H2O2溶液，产生白色沉淀，则证明B中含有Ag2SO3 Ag+ 因为若含有Ag2SO4，加入BaCl2溶液会生成难溶的BaSO4白色沉淀 实验一中，SO2在AgNO3溶液中未被氧化生成Ag2SO4；实验二中，SO32-被氧化为SO42- 2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3+2H+ 二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速率，碱性溶液中亚硫酸根离子更易被氧化为硫酸根离子 【解析】本题的实验目的是探究SO2与硝酸银溶液的反应，实验过程先用铜片和浓硫酸反应制备SO2，再将SO2通入硝酸银溶液中，对所得产物进行探究，可依据元素化合物知识解答。 【解析】（1）①铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O， 故答案为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O； ②由于烧瓶中的空气没有排出，反应生成的SO2可能会被氧气氧化为SO3，SO3会干扰后续的实验，所以试剂a应为除去杂质SO3的试剂，可以用饱和NaHSO3溶液； 故答案为饱和NaHSO3溶液； （2）①Ag2SO3溶于氨水得到Ag(NH3)2+，离子方程式为：Ag2SO3+4NH3•H2O=2 Ag(NH3)2++SO32-+4H2O， 故答案为Ag2SO3+4NH3•H2O=2 Ag(NH3)2++SO32-+4H2O； ②推测沉淀D为BaSO3，加过量稀盐酸溶解得滤液E和少量沉淀F，则E中可能含有溶解的SO2，可加入双氧水溶液，若加入双氧水溶液可以将亚硫酸或亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，从而生成白色的硫酸钡沉淀，则证明B中含有Ag2SO3； 故答案为H2O2，溶液，产生白色沉淀，则证明B中含有Ag2SO3； （3）①加入过量盐酸产生白色沉淀，说明含有Ag+；B中不含Ag2SO4，因若含有Ag2SO4，加入BaCl2溶液会生成难溶的BaSO4白色沉淀， 故答案为Ag+；因若含有Ag2SO4，加入BaCl2溶液会生成难溶的BaSO4白色沉淀； ②实验三的结论：实验一中，SO2在AgNO3溶液中未被氧化生成Ag2SO4；实验二中，SO32-被氧化为SO42-； （4）根据以上分析，二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银沉淀，离子方程式为：2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3+2H+， 故答案为2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3+2H+； （6）综合实验一、实验二和实验三的分析，可以得出该实验的结论为：二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速率，碱性溶液中亚硫酸根离子更易被氧化为硫酸根离子。 故答案为二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速率，碱性溶液中亚硫酸根离子更易被氧化为硫酸根离子。 5．（2016·全国II卷·高考真题）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题： （1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2液中需加入少量铁屑，其目的是 。 （2）甲组同学取2mlFeCl2溶液。加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 。 （3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5ml煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是 。 （4）丙组同学取10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验： ①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色； ②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀： ③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。 实验②检验的离子是 (填离子符号)；实验①和③说明：在I-过量的情况下，溶液中仍含有 (填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为 。 （5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为 ；一段时间后。溶液中有气泡出现，并放热。随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是 ；生成沉淀的原因是 (用平衡移动原理解释)。 【答案】 防止Fe2+被氧化 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 隔绝空气（排除氧气对实验的影响） Fe2+ Fe3+ 可逆反应 H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O Fe3+催化H2O2分解产生O2 H2O2分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动。 【解析】亚铁离子具有强的还原性，铁离子具有强的氧化性，易发生水解，根据两种离子的性质进行分析。 【解析】（1）亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁粉的目的是防止Fe2+被氧化； （2）Cl2可将Fe2+氧化成铁离子，自身得电子生成氯离子，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-； （3）防止空气中的氧气将Fe2+氧化，产生干扰，所以煤油的作用是隔绝空气； （4）根据Fe2+的检验方法，向溶液中加入1滴K3[Fe（CN）6] 溶液，生成蓝色沉淀，一定含有亚铁离子；则实验②检验的离子是Fe2+；碘易溶于CCl4，在CCl4中呈紫色，Fe3+遇KSCN溶液显血红色，实验①和③说明，在I-过量的情况下，溶液中仍含有Fe3+，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应； （5）H2O2溶液中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+= 2Fe3++ 2H2O，铁离子的溶液呈棕黄色；一段时间后．溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是反应产生的铁离子做了H2O2分解反应的催化剂，双氧水分解产生氧气；双氧水分解过程放出热量，促进Fe3+的水解平衡正向移动，产生了氢氧化铁红褐色沉淀。 10 / 15 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $